BAB I

PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Senyawa antibakteri merupakan senyawa yang dapat dimanfaatkan sebagai

bahan pengawetan pangan. Salah satu contoh senyawa antibakteri adalah

hypoiodous (HIO) yang dihasilkan dari reaksi katalis oleh enzim peroksidase.

Enzim peroksidase atau biasa disingkat PO dengan nomor EC (Enzyme

Commission) 1.11.1.7 merupakan bagian dari keluarga besar enzim-enzim yang

bersifat dapat mengkatalis sebuah reaksi dengan bentuk sebagai berikut ROOR' +

elektron donor (2 e−) + 2H+ → ROH + R'OH (O’Brien, 2000). Sebagian besar

enzim-enzim jenis ini akan aktif secara optimal jika mendapat substrat berupa

hidrogen peroksida, namun beberapa lainnya akan lebih aktif bersama dengan

hidroperoksida organik seperti misalnya peroksida lipid. Beberapa tanaman yang

mengandung peroksidase di antaranya adalah lobak, kedelai, tembakau dan tomat.

Sedangkan sumber peroksidase yang berasal dari pangan hewani contohnya

adalah susu yang dinamakan dengan laktoperoksidase.

Enzim peroksidase tersebut berperan sebagai katalisator dalam reaksi

pembentukan senyawa antibakteri. Senyawa antibakteri yang sudah lazim diteliti

adalah hypothiocyanite (OSCN-). Reaksi pembentukan OSCN- terjadi dalam

peroksidase sistem antara tiosianat (SCN-) sebagai substrat, hidrogen peroksida

(H2O2) dan PO yang mengkatalis reaksi tersebut hingga menghasilkan produk

yang memiliki spektrum antimikroba luas. Mekanisme penghambatan

pertumbuhan mikroba yang dilakukan oleh OSCN- adalah mengoksidasi sulfidril

2 dari protein esensial mikroorganisme, yang mengakibatkan perubahan fungsi sel-

sel mikrorganisme tersebut. Hal itu didukung oleh Hayashi et al. (2012) yang

mengatakan bahwa perubahan fungsi sel akibat kontak dengan OSCN- akan

berakibat pada penghambatan pertumbuhan atau bahkan mematikan

mikroorganisme.

Selain SCN- yang dapat berfungsi sebagai substrat, namun ternyata

komponen kimia golongan VII yaitu ion-ion halogen juga dapat berfungsi sebagai

substrat. Hal itu disebabkan karena SCN- termasuk dalam golongan pseudohalida,

yang memiliki reaksi mirip seperti ion-ion halida. Senyawa kimia I atau iodium

juga termasuk dalam golongan VII atau ion-ion halogen tersebut. Menurut (Cox

dan Arai, 2014) senyawa kimia I juga sering ditemukan dalam bentuk anion halida

atau (X-), yaitu IO-3. Maka dari itu dalam aplikasinya PO juga dapat mengkatalis

kombinasi antara hidrogen peroksida (H2O2) dan kalium iodat (KIO3) untuk

menghasilkan hypoiodite (OI-) atau hypoiodous acid (HIO) (Hill et al., 1997). Hypoiodous itu sendiri adalah oxyacids hasil dari kombinasi antara H2O2 dan KIO3

yang memiliki sifat antibaketri. Hal tersebut didukung oleh pernyataan Isobe et al. (2011) yang menyatakan bahwa peran yang dilakukan HIO sebagai senyawa

antibakteri sama seperti hypothicyanite (OSCN-), yaitu bereaksi dengan grup

sulfridil mikroba untuk menghambat berbagai fungsi sel.

Data FAO tahun 2007 yang terdapat dalam Passam et al. (2007) menyatakan

bahwa tomat adalah tanaman hortikultura besar dengan estimasi produksi lebih

dari 120 juta metrik ton. Namun daun tomat seringkali menjadi limbah sebab tidak

dapat dikonsumsi oleh manusia. Baik secara langsung maupun tidak. Hal tersebut

disebabkan karena daun tomat mengandung senyawa toksik

3 sekunder berupa glikoalkaloid tomatodin (glycoalkaloid tomatine). Jika

terkonsumsi manusia dapat mengakibatkan efek negatif seperti sakit perut hingga

diare. Di dalam daun tomat juga terkandung enzim peroksidase sehingga potensi

pemanfaatan peroksidase daun tomat sebagai agen antibakterial sangat besar. Oleh

karena itu diperlukan suatu formulasi terefektif antara PO dari ekstrak daun tomat

dengan H2O2 dan KIO3 untuk mamaksimalkan aktivitas PO dalam menghasilkan

hypoiodite (OI-) atau hypoiodous acid (HIO) sebagai senyawa antibakterial.

Optimasi H2O2 dan KIO3 sangat penting dalam rangka menghasilkan HIO

melalui peroksidase sistem. Hal tersebut berkaitan dengan kemampuan maksimal

PO daun tomat dalam mengkatalis reaksi oksidasi KIO3 oleh H2O2. Seifu et al. (2005) menjelaskan bahwa laktoperoksidase akan aktif secara optimal saat berada

dalam keadaan kecukupan ion halida atau pseudohalida. Bahkan PO dapat

menjadi tidak aktif saat berada dalam keadaan kekurangan ion halida (atau

pseudohalida) dan kelebihan H2O2.

1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan konsentrasi H2O2 dan KIO3 untuk

bereaksi dengan PO yang terkandung dalam ekstrak daun tomat, sehingga dapat

memaksimalkan aktivitas peroksidase dalam menghasilkan senyawa antibakteri

HIO. Selain itu penelitian ini juga memiliki manfaat dalam pemanfaatan limbah

daun tomat untuk menghasilkan hypoiodous sebagai agen antibakteri dari bahan

yang bernilai ekonomis. Harapannya agen antibakteri tersebut dapat diaplikasikan

secara luas sebagai salah satu metode pengawetan pangan.